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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE NICARAGUA
UNAN-MANAGUA
FACULTAD REGIONAL MULTIDISCIPLINARIA
FAREM ESTELÍ
Recinto “Leonel Rugama Rugama”
ASIGNATURA: SEMINARIO DE GRADUACION
Tema
Experimentación con estrategias metodológicas para el aprendizaje del
Principio de conservación de la energía con estudiantes de décimo grado del
Colegio Rural El Rosario del municipio de Pueblo Nuevo, durante el segundo
semestre 2014.
AUTORES:
ANGÉLICA MARÍA RODRÍGUEZ RUÍZ
TUTORA: MSC. María Elena Blandón Dávila
FECHA: 17 de Marzo de 2015
1
Índice
I. Introducción ..................................................................................................... 5
1.1. Antecedente .............................................................................................. 6
1.2. Planteamiento y descripción del problema ................................................ 7
1.3. Preguntas directrices ................................................................................ 9
1.4. Justificación ............................................................................................ 10
II. 0bjetivos ........................................................................................................ 11
2.1. Objetivo general ......................................................................................... 11
2.2. Objetivos específicos .............................................................................. 11
III. Marco teórico ............................................................................................. 12
3.1 Trabajo ........................................................................................................... 12
3.2 Energía ...................................................................................................... 15
3.3 Principio de conservación y de transformación de la energía mecánica ..... 21
IV. Operacionalización según objetivos específicos ......................................... 26
V. Diseño metodológico ..................................................................................... 27
5.1. Tipo de estudio .......................................................................................... 27
5.2. Contexto de la investigación ................................................................... 27
5.3. Población y muestra ................................................................................ 28
5.3.1. Población .......................................................................................... 28
5.3.2. Muestra ............................................................................................ 28
5.4. Técnicas de recolección de los datos ...................................................... 29
5.5. Etapas de la investigación ....................................................................... 30
VI. Análisis y discusión de resultados .............................................................. 31
VII. Conclusiones .............................................................................................. 45
VIII. Recomendaciones ...................................................................................... 46
IX. Bibliografía ................................................................................................. 47
X. Anexos .......................................................................................................... 48
2
Agradecimiento
Dedicamos nuestro esfuerzo y empeño a DIOS por habernos dado fuerzas,
paciencia, sabiduría y entendimiento.
A nuestras FAMILIAS por apoyarnos moral y económicamente para salir adelante
en estos años de estudio.
A nuestros docentes que con esmero nos han brindado su valioso tiempo
llevándonos de esta manera a las puertas de nuestro futuro.
A nuestra tutora Msc. María Elena Blandón Dávila por su apoyo a lo largo de
nuestra carrera.
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Resumen
Este trabajo de investigación contiene fundamentos teóricos sobre estrategias
metodológicas del principio de conservación de la energía con el propósito de
mejorar el proceso aprendizaje de los estudiantes de décimo grado, a través de la
relación de la teoría con la práctica como premisas para un aprendizaje basado en
el constructivismo.
Los experimentos realizados como estrategias metodológicas permitieron llevar la
teoría a la práctica lo cual contribuyó al mejoramiento del proceso de enseñanza
aprendizaje. Con esta metodología, se compartieron algunas alternativas fáciles
de aplicar en el aula de clase, donde los estudiantes desempeñaron un papel
protagonista en la construcción de la conceptualización, así como la identificación
del principio de la transformación de la energía.
La falta de aplicación de experimentos de física en las sesiones de clase provoca
desinterés de los estudiantes para profundizar en las diferentes temáticas que se
abordan. Por lo tanto, es importante implementar la experimentación en la clase
de física porque facilita la integración activa de los estudiantes, la profundización
de los conocimientos, la resolución de problemas con objetos del entorno y la
relación de los fenómenos naturales con la vida cotidiana, lo que fortalece el
proceso enseñanza – aprendizaje en la disciplina de Física.
Esta investigación se realizó en el Colegio El Rosario del municipio de Pueblo
Nuevo durante el II semestre del año lectivo 2014con estudiantes de décimo
grado. El estudio fue descriptivo-experimental, en el se aplicaron estrategias
metodológicas en que se evaluaron los resultados obtenidos por los estudiantes
durante la realización de los experimentos.
En el análisis de los resultados se logró evidenciar que la aplicación de los
experimentos de física en el aula de clase es fundamental para que el aprendizaje
sea significativo a través de la combinación de la teoría a la práctica.
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TEMA
Experimentación con estrategias metodológicas para el aprendizaje del
Principio de conservación de la energía con estudiantes de décimo grado
del Colegio Rural El Rosario del municipio de Pueblo Nuevo, durante el
segundo semestre 2014.
5
I. Introducción
Este trabajo de investigación aborda las estrategias metodológicas facilitadas a
estudiantes y docente de décimo grado del Colegio Rural El Rosario del municipio
de Pueblo Nuevo, con el propósito de mejorar el aprendizaje de los contenidos del
principio de la conservación de la energía.
Se describe la población, la muestra con la que se trabajó el tipo de investigación,
el material utilizado, los instrumentos que se aplicaron que fueron los que
permitieron obtener los datos relevantes de la investigación; de igual manera el
proceso utilizado para el análisis de instrumentos.
Las estrategias realizadas permitieron vincular la teoría con la práctica, utilizando
material del medio lo que contribuyó a facilitar y afianzar el aprendizaje de los
estudiantes en dicho contenido.
Las estrategias metodológicas fueron abordadas con un enfoque constructivista
donde el estudiante se convierte en artífice de su aprendizaje y el docente toma el
rol de facilitador; así como la interrelación con sus compañeros. La motivación
juega un papel primordial en el aprendizaje de los estudiantes.
La realización de experimentos con materiales del medio se demostró que se
obtienen buenos resultados ya que mejora el proceso de aprendizaje llevando a la
práctica conocimientos teóricos. Relacionando los conceptos nuevos con los que
ya posee, los cuales se evidenciaron en los resultados obtenidos mediante las
estrategias metodológicas utilizadas.
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1.1. Antecedente
(Ruiz Canales, Castillo Pérez, & Idiáquez Pérez, 2011), realizaron un trabajo de
investigación denominado experimentación de la unidad didáctica sobre la
conservación de la energía, el problema consistía en que los estudiantes de
décimo grado del Instituto Nacional Profesor Guillermo Cano Balladares. No logran
un aprendizaje sin la experimentación.
Concluyen las investigadoras que el aplicar estrategias metodológicas
contextualizadas sobre la conservación de la energía, utilizando material concreto
lograron que los estudiantes se motivaran por la clase, resolvieran los problemas y
las prácticas de laboratorios aplicando los pasos metodológicos para la resolución
de los mismos.
En este trabajo se obtuvo un 100 % en la práctica de laboratorios y resolución de
problemas logrando así aplicar lo teórico con la vida cotidiana a través de la
experimentación.
Los docentes abordaron estrategias metodológicas de enseñanza con el fin de
contribuir a mejorar los procesos educativos que promueven un alto rendimiento
académico; sin embargo, dejan de lado el estudio de los procesos que viven los
estudiantes durante el aprendizaje.
Por lo tanto, con este trabajo se pretendía identificar el problema de la educación,
como es el aprendizaje memorístico, y presentar alternativas a los docentes que
desean aportar al aprendizaje constructivista de los estudiantes en el
reconocimiento de sus experiencias y los aprendizajes que han adquirido con
anterioridad.
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1.2. Planteamiento y descripción del problema
Los fenómenos que ocurren en nuestro alrededor está relacionado con la Física es
por eso la importancia de la experimentación sobre el principio de la conservación
de la energía ya que sin energía no se lograría ningún proceso que se necesite de
ésta, hay cambios donde se da transformaciones de energía de una forma a otra.
Basados en nuestra experiencia y en conversaciones con otros docentes que
imparten la disciplina de física, se ha comprobado que se ha desarrollado de
forma teórica estos contenidos debido a que la mayoría de los docentes que la
imparten no son de la especialidad y esto dificulta la ejecución de las experiencias
en el aula de clase.
Por lo tanto, consideramos que es una necesidad proporcionar a las docentes
estrategias que faciliten la experimentación de los diferentes contenidos que se
imparten en el programa de física de décimo grado de educación secundaria para
que los estudiantes alcancen un alto nivel de aprendizaje.
La falta de aplicación de experimentos provoca el desinterés y el rechazo por la
disciplina, es por tal razón que los estudiantes no adquieren conocimientos
duraderos que le permitan relacionarlo con su vida diaria, de aquí la necesidad de
proponer experimentos sencillos que favorezcan la enseñanza-aprendizaje del
estudiante y le sirvan de apoyo al docente en este tema lo que conllevara a la
integración a las actividades propuestas y al intercambio de experiencia.
Es fundamental promover en los estudiantes en el aprendizaje de la física la
aplicación de los experimentos, debe ser uno de los principales elementos a tomar
en cuenta para el desarrollo de habilidades y destrezas de los estudiantes que
permitan la calidad en los mismos. Por lo antes planteado, se han elaborado
experimentos sencillos en los que se utilizan materiales del medio y de fácil
acceso.
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Para dar respuesta a este problema se elaboraron una serie de preguntas que
guiaron la investigación y que permitieron dar respuestas a las dificultades que se
presentan en algunos centros rurales.
Se deduce que para que el estudiante adquiera un aprendizaje, debe ser capaz
de enlazar los conocimientos previos con el nuevo y así relacionarlo y aplicarlo en
su vida cotidiana, con situaciones prácticas. Por tanto el problema de investigación
se enfocó en la experimentación de estrategias metodológicas a décimo grado lo
que incidirá en mejorar el aprendizaje en los estudiantes.
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1.3. Preguntas directrices
1) ¿De qué forma los estudiantes resuelven ejercicios y problemas sobre la
conservación de la energía?
2) ¿Qué material del entorno se puede aplicar al aprendizaje de los
estudiantes al realizar prácticas de laboratorio para el principio de
conservación de la energía?
3) ¿Cómo incide la aplicación de estrategias metodológicas en la realización
de experimentos al aprendizaje de los estudiantes en el principio de
conservación de la energía?
4) ¿Qué habilidades adquieren los estudiantes al realizar prácticas
experimentales?
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1.4. Justificación
En este acápite se da a conocer la importancia del presente trabajo con el
propósito de argumentar como se les facilita a los docentes la explicación del
contenido principio de la conservación de la energía y a los estudiantes la
asimilación tanto teórica como práctica; esto conlleva a que el conocimiento
desarrollado sea significativo siendo estos protagonistas de su propio aprendizaje
en situaciones de su contexto.
Por tanto, la búsqueda de mejorar los conocimientos teóricos y prácticos, se hace
necesario formular, aplicar y evaluar prácticas de laboratorio que permitan que los
estudiantes contribuyan a su propio aprendizaje y que sean capaces de relacionar
la teoría con la práctica.
Ya que son pocas las investigaciones que se relacionan con las estrategias
metodológicas del principio de la conservación de la energía y la existente no es
similar, es necesario retroalimentar el proceso enseñanza – aprendizaje que
promueva el protagonismo en los estudiantes para la construcción de sus
conocimientos.
La investigación juega un papel fundamental que demuestre la importancia de
llevar lo teórico a la práctica a través de experimentos con guías de trabajos
haciendo uso de materiales accesibles que promuevan el saber, el hacer y el
saber hacer con el tema del principio de conservación de la energía.
Por último no solo a los integrantes evaluados se les brindara un buen
conocimiento sino que permitirá a futuros estudiantes de esta y otras instituciones
tomen en cuenta los resultados para incidir en la apropiación del contenido de
conservación de la energía y además servirá como guía para otras
investigaciones.
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II. 0bjetivos
2.1. Objetivo general
Experimentar estrategias metodológicas del principio de conservación de la
energía con el fin de mejorar el proceso aprendizaje con estudiantes de décimo
grado en el Colegio Rural El Rosario del municipio de Pueblo Nuevo, durante el
segundo semestre 2014.
2.2. Objetivos específicos
1. Formular estrategias metodológicas para el aprendizaje del principios de
conservación de la energía vinculando la teoría con la práctica
2. Aplicar estrategias metodológicas para el aprendizaje del principio de
conservación de la energía relacionando la teoría con la práctica.
3. Evaluar los resultados obtenidos en la aplicación de estrategias
metodológicas para el aprendizaje del principio de conservación de la
energía
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III. Marco teórico
En este acápite se presentan las principales teoría que fundamentan el trabajo de
investigación. A continuación se hace referencia.
(ALBERT EINSTEIN, teórico alemán suizo, 1879 – 1955) La ciencia, como algo
existente y completo, es la cosa más objetiva que puede conocer el hombre. Pero
la ciencia en su construcción, la ciencia como fin, es la que debemos alcanzar. Es
algo subjetivo y condicionado por diversos factores en cada situación en particular
como cualquier otro aspecto del esfuerzo humano. (Maynard Alvarado, 2014)
La ciencia, como algo existente y completo, es la cosa más objetiva que puede
conocer el hombre. Pero la ciencia en su construcción, la ciencia como fin, es la
que debemos alcanzar. Es algo tan subjetivo y condicionado por diversos factores
en cada situación en particular como cualquier otro aspecto del esfuerzo humano.
(Maynard Alvarado, 2014)
La física es una ciencia exacta puesto que sus leyes están expresadas en forma
matemática. El objetivo de un físico es poder describir y darles una realidad física
a los fenómenos que se dan en el universo. Aunque el hecho de hacer
predicciones no implique necesariamente el haber comprendido de manera cabal
un determinado fenómeno. (Ramírez Avila)
3.1 Trabajo
Cuando sobre un cuerpo actúa una fuerza constante y este se desplaza, la
magnitud del trabajo realizado depende del ángulo de separación que se forma
entre la fuerza aplicada y el desplazamiento o camino recorrido del cuerpo.
(Maynard Alvarado, 2014)
El trabajo puede ser positivo o negativo.
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T= trabajo.
F= fuerza.
d= distancia.
En donde la fuerza es constante y perpendicular con la distancia.
La unidad de medida del trabajo, en el sistema internacional, es Joule.
La de fuerza es Newton y la de distancia es metro.
También puede ser con el ángulo:
En donde el ángulo es el desplazamiento del cuerpo.
Trabajo positivo: Las direcciones de la fuerza y desplazamiento coinciden.
Trabajo nulo: Si el desplazamiento y la fuerza aplicada a dicho cuerpo son
perpendiculares entre sí.
Trabajo negativo: Se realiza en sentido contrario al desplazamiento si la fuerza
actúa sobre el cuerpo.
Trabajo para elevar un cuerpo: Al realizar un trabajo sobre un cuerpo al mismo
tiempo se produce una transformación de la energía; ya que la fuerza empleada
para elevar el cuerpo ella permanece constante, por lo cual la distancia recorrida
es igual a la altura a la cual alcanza el cuerpo. (Maynard Alvarado, 2014)
14
En donde ;
Trabajo para acelerar un cuerpo en la dirección del desplazamiento: Si se
aplica trabajo sobre un cuerpo que no está en reposo a medida que avanza
aumenta la velocidad, por el cual su movimiento es rectilíneo uniformemente
acelerado. (Maynard Alvarado, 2014)
(
)
Masa del cuerpo.
Velocidad del cuerpo.
Trabajo realizado en contra de la fricción: Tanto la fuerza de gravedad que
actúa sobre el cuerpo como la fuerza normal se encuentran aplicadas sobre el
mismo cuerpo. Ambas fuerzas poseen la misma magnitud, dirección y sentido
opuesto. (Maynard Alvarado, 2014)
Es el coeficiente de rozamiento.
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Trabajo para deformar un cuerpo: La fuerza ejercida sobre un cuerpo varía de
forma constante (peso del cuerpo) por lo que la energía usada altera la energía de
cualquier sistema.
Cuando se varia la masa del cuerpo, la fuerza de gravedad también varía,
provocando variaciones en alargamiento o estiramiento por lo cual provoca
deformaciones. (Maynard Alvarado, 2014)
Es la constante de elasticidad del resorte.
Es la deformación que experimenta el resorte.
3.2 Energía
En todas las actividades diaria necesitamos energía, utilizamos la energía eléctrica
en la gran mayoría de aparatos eléctricos, en las maquinas, en los medios de
transporte, al caminar, en el trabajo, en el colegio.
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El ser humano dedica gran parte de su tiempo a idear nuevas formas de usar la
energía y de generar energía, siempre con el propósito de conseguir que todas
sus actividades sean realizadas con mayor rendimiento, es decir sin desperdiciar
energía.
En nuestra vida diaria y en la misma naturaleza, ocurren diversas
transformaciones de energía de un tipo a otro: cuando frotamos las manos se
convierte en energía calórica. Cualquier fenómeno de la naturaleza tiene lugar con
la transformación de energía en otra.
Las represa y las caídas de agua son fuentes de energía .A partir de ellas se
genera determinada cantidad de energía eléctrica, la cual se suministra a las
ciudades.
Se encuentra íntimamente relacionada con las diversas actividades que
realizamos; existe una relación muy estrecha entre el trabajo realizado y la
energía, dado que un sistema, una máquina, un cuerpo o una persona no pueden
realizar trabajo si no poseen energía. (Maynard Alvarado, 2014)
Tipos de energía
En la naturaleza, la energía se puede manifestar en diferentes formas.
Tipos de energía: eléctrica, eólica, geotérmica, calórica, luminosa, sonora,
química, atómica, mecánica.
Energía eléctrica: Se da a través de las descargas eléctricas.
Por ejemplo: un relámpago, erupción de un volcán.
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Energía eólica o energía del viento: Es una consecuencia de la energía solar, ya
que es ésta la que produce el viento, como la energía solar es dispersa e
inconstante inagotable y gratuita o una vez captada es limpia Su utilización a gran
escala está limitada hasta el momento por su carácter intermitente (De Cabo,
Riera, & Calaf)
Los problemas de diseño de las estructuras que soportan los generadores a partir
de determinadas potencias (De Cabo, Riera, & Calaf)
Ejemplo: El perfeccionamiento del tradicional molino de viento ha dado lugar a
modernos aeromotores que aprovechan la energía eólica para generar la
electricidad sin embargo, el viento tiene dos características que lo diferencian de
otras fuentes energéticas: su impredecible variabilidad y su dispersión. (De Cabo,
Riera, & Calaf)
Energía geotérmica: EL planeta almacena en su interior gran cantidad de energía
en forma de calor que sale al exterior, este calor es posible explotar los gases que
se encuentran aprisionados en el interior de la tierra. (De Cabo, Riera, & Calaf)
Ejemplo: Yacimientos de agua caliente y erupciones de volcanes.
Energía calórica o solar: Como la que irradia el sol, el aprovechamiento de esta
energía a través de la captación y transformación convierte la luz solar en energía
eléctrica una alternativa más para generar energía limpia, constituye la fuente
fundamental de la energía que mantiene a todo organismo viviente. El
aprovechamiento de la energía solar podría resolver el problema energético de la
humanidad. (De Cabo, Riera, & Calaf)
Ejemplo: el fuego para cocinar y en nuestros alimentos.
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Energía luminosa: Como la de un relámpago o el sol.
Energía sonora: Como el sonido de un trueno.
Ejemplo: El llanto de un niño.
Energía química: Se encuentran almacenadas en los alimentos, en los
combustibles y otros.
Ejemplo: un avión, vehículo, barco.
Energía atómica: Esta energía es debido a la desintegración del átomo.
Ejemplo: rayos X, bombas atómicas, pilas atómicas.
Energía mecánica: Es la que estudia el equilibrio y movimiento de los cuerpos;
como las aves en vuelo.
Ejemplo: una persona caminando o corriendo.
Dicha energía permanece constante siempre y cuando no actúen fuerzas
conservativas; es por eso que se le conoce como principio de conservación de la
energía.
La energía mecánica a su vez se clasifica en: energía cinética; energía potencial
gravitatoria y energía potencial elástica.
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Su unidad de medida en el sistema internacional es Joule.
Energía cinética: Es la capacidad que posee un cuerpo al realizar un trabajo
debido al movimiento o velocidad que posee.
Ejemplo: Común de energía cinética involucra a una montaña rusa que se
desplaza a toda velocidad por la pista durante una caída. Cuando la montaña rusa
se encuentra en la cima de una caída y no se está moviendo, el cuerpo no tiene
energía cinética, pero a medida que la montaña rusa empieza a descender, la
energía cinética incrementa junto con su velocidad.
La energía cinética también puede observarse en los deportes. En béisbol, cuando
el lanzador sostiene la bola antes de lanzarla, no hay energía cinética debido a
que la bola no está en movimiento. Sin embargo, una vez que el lanzador está
listo y lanza la bola, ésta gana energía cinética para poder desplazarse desde el
montículo del lanzador hasta el guante del receptor.
La energía cinética depende de la masa y la velocidad del objeto.
Su unidad de medida en el sistema internacional es Joule.
1 J: (1 N) (1 m)
Energía cinética potencial
Energía potencial gravitatoria: Es la capacidad que posee un cuerpo de realizar
un trabajo debido a su posición con respecto a un sistema de referencia, es decir
de la altura a la cual se encuentra ubicado el cuerpo respecto al sistema.
(Maynard Alvarado, 2014)
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Por ejemplo, si un libro en una mesa es elevado, una fuerza externa estará
actuando en contra de la fuerza gravitacional. Si el libro cae, el mismo trabajo que
es empleado para levantarlo, será efectuado por la fuerza gravitacional.
Es la energía asociada con la fuerza gravitatoria.
Su unidad de medida en el sistema internacional es Joule.
Energía potencial elástica:
Es la capacidad que posee un cuerpo de realizar un trabajo debido a la
deformación que experimenta.
Si sobre un resorte realizamos un trabajo para comprimirlo, este se acumula en el
resorte en forma de energía potencial; por otra parte; como el trabajo realizado por
el cuerpo, es debido a la fuerza elástica que posee, ya que al acumularse energía
potencial en los cuerpos deformados se genera energía potencial elástica.
(Maynard Alvarado, 2014)
Su unidad de medida en el sistema internacional es Joule.
Relación entre trabajo y energía
Son los conceptos en los cuales nos relacionamos más, dado que se encuentran
muy ligados con las diversas actividades que efectuamos en nuestra vida
cotidiana. (Maynard Alvarado, 2014)
El trabajo no es más que un proceso el cual provocara siempre en un sistema una
variación de energía; adquiriendo este un nuevo estado energético. (Maynard
Alvarado, 2014)
21
3.3 Principio de conservación y de transformación de la energía
mecánica
Las fuentes de energía son sistemas naturales de los cuales extraemos energía
para realizar trabajo .La mayoría de las fuentes de energía de las que disponemos
provienen del sol .Las plantas para su desarrollo utilizan la energía que proviene
del sol para producir su alimento y crecer. Así mismo a partir del proceso de
fosilización de las plantas, se producen recursos energéticos como el carbono.
Las fuentes se clasifican en renovables y no renovables, el sol es una fuente de
energía renovable, pues se considera que durara más tiempo que la especie
humana, en cambio los combustibles fósiles son fuentes de energía no renovables
porque la rapidez con la cual se consume tales productos es bastante mayor que
su ritmo de formación.
A través de la historia, se utilizado algunas fuentes de energía conocidas como
convencionales en las que se encuentran aquellas fuentes no renovables.
Cada día que pasa se adquiere se acerca el agotamiento de las energías no
renovables
La energía del universo es constante ya que la energía inicial y la final es la
misma. (Maynard Alvarado, 2014)
La energía no puede crearse ni destruirse solamente puede transformarse de
un tipo de energía a otra.
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En sistemas mecánicos cerrados y conservativos, en donde no influyen fuerzas
externas como la fricción, la suma de la energía mecánica en cada punto del
recorrido del cuerpo permanece constante. (Maynard Alvarado, 2014).
Este principio es uno de los grandes pilares unificadores de la ciencia, la cual, nos
da otras herramientas y otro enfoque para darle solución a los problemas de la
mecánica. (Maynard Alvarado, 2014)
Ec + Ep: constante.
Potencia mecánica
Es una magnitud escalar que tiene en cuenta simultáneamente el trabajo realizado
por una fuerza o sistema de fuerzas y el tiempo empleado en realizarlo. Se utiliza
habitualmente como magnitud característica de las máquinas. (Maynard Alvarado,
2014)
Se puede considerar debido al efecto de una fuerza única F que realiza trabajo. Es
la razón a la que se efectúa un trabajo. (Maynard Alvarado, 2014)
Potencia.
Trabajo.
tiempo.
Su unidad de medida es watt.
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Aprendizaje significativo
En el contexto educativo, hoy casi no se habla ya de estímulo, respuesta, refuerzo
positivo, objetivos operativos, instrucción programada y tecnología educativa.
(Moreira, 1997).
Actualmente las palabras al uso son aprendizaje significativo, cambio conceptual y
constructivismo. Una buena enseñanza debe ser constructivista, promover el
cambio conceptual y facilitar el aprendizaje significativo. Es probable que la
práctica docente aún tenga mucho del conductismo pero el discurso es
cognitivista/constructivista/significativo. (Moreira, 1997)
Aprendizaje significativo según Ausubel
Es el proceso a través del cual una nueva información se relaciona de manera no
arbitraria y sustantiva con la estructura cognitiva de la persona que aprende.
(Moreira, 1997)
Para Ausubel, el ser humano tiene la gran capacidad de aprender sin tener que
descubrir. Excepto en niños pequeños, aprender por recepción es el mecanismo
humano por excelencia para aprender. (Moreira, 1997)
El aprendizaje significativo en una óptica piagetiana
Los conceptos-clave de la teoría de Piaget (1971,1973, 1977) son asimilación,
acomodación, adaptación y equilibración. La asimilación designa el hecho de que
es del sujeto la iniciativa en la interacción con el medio. Él construye esquemas
mentales de asimilación para abordar la realidad. Todo esquema de asimilación se
construye y todo acercamiento a la realidad supone un esquema de asimilación.
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Cuando el organismo (la mente) asimila, incorpora la realidad a sus esquemas de
acción imponiéndose al medio. (Moreira, 1997)
Cuando los esquemas de asimilación no consiguen asimilar determinada
situación, el organismo desiste o se modifica.
Aprendizaje significativo en un enfoque vygotskiano
Para Lev Vygotsky (1987,1988), el desarrollo cognitivo no puede entenderse sin
referencia al contexto social, histórico y cultural en el que ocurre. Para él, los
procesos mentales superiores (pensamiento, lenguaje, comportamiento voluntario)
tienen su origen en procesos sociales; el desarrollo cognitivo es la conversión de
relaciones sociales en funciones mentales. (Moreira, 1997).
La evaluación
Es un proceso inherente a la educación, que se inserta en el ambiente general de
la sociedad, es de naturaleza totalizadora, remitido a la complejidad de los
factores que intervienen en el proceso educativo, en el que juega papel
fundamental el profesor, guía de dicho proceso. Tiene funciones instructivas y
educativas y se pone al servicio de valores universales y contextuales particulares.
“La evaluación debería ser considerada como un proceso y no como un suceso y
constituirse en un medio y nunca en un fin. (Ahumada Acevedo, 2001)
Las estrategias metodológicas
Son secuencias integradas de procedimientos y recursos utilizados por el docente
con el propósito de desarrollar en los estudiantes capacidades para la adquisición,
interpretación y procesamiento de la información; y la utilización de estas en la
generación de nuevos conocimientos, su aplicación en las diversas áreas en las
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que se desempeñan la vida diaria para promover aprendizajes. Las estrategias
deben ser diseñadas de modo que estimulen a los estudiantes a observar,
analizar, opinar, formular hipótesis, buscar soluciones y descubrir el conocimiento
por sí mismos. (Freire)
Aprendizaje
Es un cambio relativamente permanente en el comportamiento, que refleja la
adquisición de conocimientos o habilidades a través de la experiencia, y que
pueden incluir el estudio, la instrucción, la observación o la práctica.
Los cambios en el comportamiento son razonablemente objetivos, y, por lo tanto,
pueden ser medidos. Se aprende de todo; lo bueno y lo malo. Se aprende a bailar,
cantar, robar; se aprende en la casa, en el parque, en la escuela: se aprende en
cualquier parte.
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IV. Operacionalización según objetivos específicos Objetivos específicos Variable Concepto Dimensión Indicadores Instrumentos
Formular estrategias
metodológicas para el
aprendizaje del principio
de la conservación de la
energía vinculando la teoría
con la práctica.
Aprendizaje Se define como el conjunto de actividades que
se realizan para lograr modificación en la
conducta de cada individuo. Es decir que el
aprendizaje es un proceso en el cual el
educando es sujeto activo quien aprende
nuevas ideas o conceptos a partir de lo que ya
posee esto se realiza con el ambiente
Proceso de
enseñanza -
aprendizaje
La aplicación de estrategias
metodológicas vincula la
teoría con la práctica.
Aplicación de los pasos para
realizar los experimentos.
Estrategias
metodológicas
Aplicar estrategias
metodológicas en el
principio de conservación
de la energía para el
aprendizaje de los
estudiantes relacionando la
teoría con práctica.
Estrategias
metodológicas
Estrategias metodológicas: Son una serie de
pasos que determina el docente para que los
estudiantes consigan apropiarse del
conocimiento
Adquisición
de
habilidades y
destrezas al
realizar
experimento
Logran apropiarse de
conocimientos para ponerlos
en prácticas.
Rúbrica
Evaluar los resultados
obtenidos en la aplicación
de estrategias
metodológicas para el
aprendizaje del principio de
conservación de la energía
Evaluación. La evaluación debe de ser un proceso en la vida
del ser humano desde niño se debe aprender
todo aquello que se hace y se deja de hacer
para adquirir un sentido de responsabilidad en
los estudiantes.
Se apropia
de los pasos
a seguir en
las prácticas
de
laboratorio
Eficiencia en las actividades
orientadas en cada
estrategia
Comprensión de las
actividades orientadas
Trabajo de equipo
Uso de materiales del medio.
Prácticas de
laboratorio
orientados en
base a las
estrategias
elaboradas.
Plenario.
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V. Diseño metodológico
En este acápite se presenta el tipo de estudio, la metodología utilizada para la
recopilación de la información, población, muestra utilizada para el análisis de
datos.
5.1. Tipo de estudio
Esta investigación es descriptiva experimental tiene como propósito relacionar
los experimentos con los aprendizajes que se pueden obtener de estos. En ella
se buscan propiedades, características de los estudiantes, así como la
realización de análisis de las actividades realizadas en cada grupo. (Dalen &
Meyer, 2006)
Según su temporalidad el estudio es de tipo transversal por que los datos
fueron recolectados en momentos y tiempos determinados los cuales se
analizo la incidencia que se tuvo en la investigación realizada. (Moreno, 2009)
5.2. Contexto de la investigación
La investigación se realizó con estudiantes de décimo grado del Colegio Rural
El Rosario del municipio de Pueblo Nuevo, donde únicamente se atiende la
secundaria regular de I a V año.
Características del centro
El colegio es de categoría estatal, está ubicado en el municipio de pueblo
nuevo, del MINED 7 km al noreste de Pueblo Nuevo, fue fundada en 1980 se
logró construir la escuela con tres aulas de clase, con esfuerzo de toda la
comunidad, realizando diferentes actividades y con trabajo propio de los padres
de familia, ahí se atendía de primero a sexto grado, durante veinte años, en la
cual actualmente se atiende una población educativa en la modalidad regular
en dos jornadas académicas (matutino y vespertino) con un universo de 149
estudiantes; donde en el turno matutino se atiende la secundaria, es importante
destacar que no posee laboratorios. Los estudiantes que acceden al centro son
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de zona rural, comunidades aledañas al colegio los cuales son de escasos
recursos.
5.3. Población y muestra
5.3.1. Población
La población fue conformada por 80 estudiantes del el turno matutino del
Colegio Rural El Rosario del municipio de Pueblo Nuevo, departamento de
Estelí durante el segundo semestre 2014.
5.3.2. Muestra
La muestra se conformó por 10 estudiantes de décimo grado “A” del Colegio
Rural El Rosario del municipio de Pueblo Nuevo, departamento de Estelí
durante el segundo semestre 2014.
Criterios de selección de la muestra
Estudiantes del turno matutino
Estudiantes comprendidos en la edad: 15 – 17 años
Posición geográfica: Rural.
Sexo: 9 varones y 1 mujer.
Constituye el tipo de muestreo casual debido a que la muestra es única en el
colegio el cual es tutelado de una de las docentes investigadoras lo que
permitió trabajar con mayor confianza.
29
5.4. Técnicas de recolección de los datos
Entrevista: La cual fue aplicada a un docente que imparte la asignatura de
física con el propósito de obtener información al respecto del desarrollo en la
disciplina en décimo grado y cuenta con poca experiencia ya que la
especialidad de ella es de inglés
Diagnosis inicial:
Aplicada a diez estudiantes de décimo grado con el objetivo de tener un
conocimiento previo del tema a desarrollar por parte los estudiantes, analizar
los resultados y para lo cual elaboraron experimentos que permitan mejoren el
proceso enseñanza aprendizaje
Trabajos en grupos:
Técnica aplicada para fortalecer los conocimientos de los estudiantes,
compartiendo la experiencia obtenida lo cual les permitió realizar sus
conclusiones y los análisis durante el proceso enseñanza-aprendizaje.
Observación dentro del aula de clase:
El propósito de fue realizar observar sobre el comportamiento de los
estudiantes al momento de los experimentos, ver la actitud y la participación de
los estudiantes en la aplicación de los pasos a seguir.
Diagnosis final:
Se aplicó a diez estudiantes de décimo grado, se realizo al final se las
sesiones para ver el avance obtenido por los estudiantes en el proceso de la
aplicación de las estrategias metodológicas.
30
5.5. Etapas de la investigación
En este acápite se dan a conocer las fases que se siguieron para el proceso de
investigación.
En este apartado se dan a conocer las diferentes etapas del proceso de
investigación que comprendió de agosto a diciembre del año 2014.
Consivir la idea de que investigar, analizar si tiene
solucion y si es viable
Plantear el problema el porque y su
justificacion cual es el propósito
Elaboracion del marco teórico sustentando
teóricamente el estudio
Selección del diseño de investigación tipos
de investigación
Operacionalizacion de objetvo especificos
Tecnicas para la recolección de
datos
Elaboración de los experimentos
para aplicar
Recolección y organización de
datos para analisis de resultados
Presentacion del trabajo final
31
VI. Análisis y discusión de resultados
En este acápite se presenta el análisis y discusión de resultados obtenidos en
función de los objetivos propuestos de la investigación realizada en el periodo
del mes de agosto a diciembre del año 2014.
Lo cual se logró mediante la aplicación de diferentes instrumentos de
recolección de datos y estrategias metodológicas como son los experimentos
para facilitar el aprendizaje llevando la teoría a la práctica en el principio de la
conservación de la energía. Se aplicó una diagnosis inicial, dos sesiones de
prácticas de laboratorio y por último la diagnosis final .A través de las
actividades propuestas en cada sesión, se obtuvo la información necesaria.
Se llevó a cabo la formulación de experimentos donde se obtuvieron los
siguientes resultados con respecto a la elaboración de las estrategias:
Los estudiantes tienen un mejor dominio realizando los experimentos y
usando materiales del medio.
Aplicación adecuada de los pasos para realizar las actividades de los
experimentos de acuerdo a lo orientado por las facilitadoras.
Correcta representación del esquema donde presentaban un plano
inclinado y las transformaciones de energía.
Las respuestas a las preguntas realizadas coincidieron en su mayoría.
A continuación se presentan aspectos y resultados de las estrategias
metodológicas aplicadas a los estudiantes durante el proceso de investigación
La diagnosis inicial consistió en una serie de preguntas donde tenían que decir
las diferentes manifestaciones de energía en su vida diaria donde coincidieron
en las respuestas sin embargo hubieron estudiantes que no lograron explicar
que tipos de energía se dan en las situaciones planteadas. Logrando así
verificarse la dificultad que existe en relacionar el contenido con la vida diaria.
Primera sesión:
En la diagnosis inicial se obtuvo la información de los conocimientos previos
de los estudiantes donde los resultados fueron satisfactorios ya que dieron
ejemplos claros de la manifestación de la energía en su vida diaria,
32
reconociendo así los tipos de energía que se transforman de una a otra forma
las cuales son útiles para la vida.
Resultados de diagnosis inicial.
A través de la diagnosis propuesta
en esta sesión, se logró evidenciar
que los estudiantes se integraron de
forma positiva mostrando interés,
motivación y entusiasmo por la
actividad, así mismo se aclararon
las dudas que presentaban.
Diagnosis inicial 1
Preguntas de la diagnosis inicial
A- ¿De ejemplos de manifestaciones de energía en su vida diaria?
B- ¿Qué energía proporciona un péndulo al oscilar?
C- ¿Qué tipo de energía se transforma en una planta hidroeléctrica?
D- ¿Por qué los contenidos del principio de conservación de la energía son
útiles para la vida?
E- ¿Qué tipos de energías realiza todas sus actividades?
33
En este gráfico se muestran los resultados obtenidos de las preguntas de la
diagnosis inicial.
En contestaciones a las preguntas los estudiantes respondieron:
Cuando se preguntó que presentaron ejemplos de manifestaciones de energía
en su vida diaria, el 100% que corresponde a diez estudiantes coincidieron en
la respuesta dando ejemplos de las manifestaciones de energía en su vida
diaria.
Cuando se les preguntó sobre la energía que proporciona un péndulo al oscilar,
el 22% acertaron, el 11% respondió de forma incompleta y un 66% no contestó
a esta pregunta; de modo que las facilitadoras respondieron “Que cuando el
péndulo se mueve tiene energía cinética y cuando se encuentra a una
determinada altura con respecto al nivel de referencia elegido posee
100%
22,20%
44,40%
22,20%
44%
0%
11,20%
55,50%
77,70%
44%
0%
66,60%
0% 0% 12% 0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
A B C D E
Po
rcen
taje
en
cad
a c
ate
go
ria
Diagnosis inicial
Contestación correcta
Contestación incompleta
Contestación incorrecta
34
energía potencial”. A la suma de la energía potencial y cinética le
llamamos energía mecánica.
En la pregunta sobre las energías que se transforman en una planta
hidroeléctrica el estudiante logró mencionarlas en un 44.4% correctas y el
55.5% incompletas.
Cuando se consultó por qué los contenidos del principio de conservación de la
energía son útiles para la vida, el 22.2% comprendió que la energía es
fundamental en nuestra vida diaria, es importante destacar que se evidenció los
conocimientos previos de los estudiantes; sin embargo el 77.7% mostró
dificultad en relacionar la energía con el medio que se vive.
Al preguntar, qué tipos de energías realiza todas sus actividades, el gráfico
muestra que el 44% acertó, un 44% no completaron y el 12% fueron
respuestas incorrectas.
En esta actividad se observó los conocimientos previos que poseían los
estudiantes en cuanto a la transformación del principio de la conservación de la
energía y se verifico las dificultades que existen en cuanto a este contenido .Se
diseñaron experimentos para desarrollar habilidades y el uso correcto de
materiales del medio para relacionar lo teórico con lo práctico del contenido.
En conclusión se puede evidenciar que el 80% de los estudiantes obtuvieron
una buena contestación y un 20 % excelente; es por ello que se puede verificar
que se logró evaluar de forma clara a los estudiantes como se pretendía
conocer.
Segunda sesión
Con la aplicación del experimento se logró fortalecer el análisis e interpretación
de las situaciones planteadas, siguiendo los pasos orientados de los
experimentos facilitado por las docentes se puede observar que hubo
interpretación y análisis de la guía de trabajo donde representaron en un
esquema lo que hicieron durante el experimento, analizaron, compartieron la
experiencia donde observaron las diferentes transformaciones que se daban en
lo experimentos.
35
En esta actividad a los dos grupos se les facilito ya que comprendieron las
actividades que iban a realizar, no se les dificulto verificar lo orientado.En este
grupo puede verse que los estudiantes comprendieron lo que se pretendía con
la experimentación, trabajaron en equipos realizando los experimentos e
involucrándose en las actividades propuestas, se puede decir que reconocieron
las transformaciones de la energía de una forma a otra por lo tanto coincidieron
los grupo en sus análisis y conclusiones.
A continuación se muestra el trabajo realizado por el grupo N°1
Experimento N° 1 consistió en
verificar el proceso de transmisión
de la energía cinética al realizar un
trabajo, a través de un plano
inclinado, utilizando materiales del
medio, como, cartón, carro de
juguete, taco de madera, caja, bolsa
pequeña, base de madera y libro.
Todos los estudiantes se integraron
a trabajar en las actividades
propuestas en el experimento,
donde se puede observar que
comprendieron lo orientado,
respondiendo las preguntas de
análisis y el problema, además
dieron sus propias conclusiones del
trabajo realizado.
Respondiendo que la energía que tiene el carrito al inicio era energía potencial
debido a la altura que posee y al soltarlo por el plano inclinado se transforma
en energía cinética ya que adquiere movimiento. Al aumentarle la masa va
aumentando su velocidad al dejarlo sobre el plano inclinado.
36
A partir de estos se puede expresar que a través de la experimentación los
estudiantes logran apropiarse de conocimientos teóricos y llevarlos a la práctica
sobre los diferentes tipos de energía y el proceso de transformación de una
forma a otra.
Al realizar el experimento hubo integración de los estudiantes donde
participaron activamente, se les proporciono los materiales a utilizar durante el
proceso como puede observarse pusieron en práctica lo orientado por las
facilitadoras.
La fotografía paralela muestra un
panorama de cómo se vivencia el
proceso durante la experimentación
de las estrategias metodológicas
elaboradas, el cómo los mismos
estuvieron interesados por brindar
sus aportes durante la clase.
Como puede observarse el grupo
logro realizar el experimento para
comprobar el principio de la
conservación de la energía, a través
del movimiento que realiza el carro
en un plano inclinado al deslizarse
se transforma en energía cinética y
a la velocidad que adquiere.
Los dos equipos realizaron el
experimento satisfactoriamente. Estudiantes realizando experimento 1
Con relación a la eficacia de la estrategia metodológica aplicada se pudo
constatar que:
Al plantear a los estudiantes una situación del entorno, ellos fueron capaces
de realizar correctamente el procedimiento y análisis del experimento.
37
Se evidenció que un 100% de los estudiantes representan esquemas de
forma correcta con buena calidad y estética en el desarrollo de sus
habilidades.
En los cálculos matemáticos un 70% de los estudiantes realizan
correctamente las operaciones, un 30% necesitan que las docentes les facilite
la ecuación a utilizar con su respectivo despeje.
Es por ello que se pudo constatar que al realizar estrategias metodológicas se
puede relacionar lo teórico con lo práctico obteniendo así un aprendizaje
significativo.
Es importante destacar que durante esta sesión se proporcionó atención
individualizada y se obtuvo la participación, interacción e integración de los
estudiantes, lo cual contribuyo al alcance del objetivo propuesto.
En los experimentos estaban bien claros las orientaciones y los pasos a seguir
algo muy importante para la fácil comprensión de lo que se pretendía lo cual
estaba basado en observar el proceso en cada momento del experimento y así
realizaran el análisis con sus conclusiones.
Demostrando así la importancia de la aplicación de experimentos en
contenidos de física para mejorar el aprendizaje
38
Rúbrica de la primera práctica de laboratorio (ver anexo #2 pág. 48)
Resuelto por grupo N° 1 y N° 2
Competencia Excelente (5 pts.) Aceptable (4 pts.) Requiere mejora
(1 pts.)
Puntos
Desarrollo de
prácticas de
laboratorio.
Los estudiantes aplicaron
todos los pasos orientados
por la docente (leer y
analizar la práctica da
laboratorio, formo grupo de
trabajos, realizó el
procedimiento, dio
conclusión).
Orden y estética. Las prácticas de laboratorio
realizado de manera
ordenada y organizada,
aunque no se evidencia bien
la interpretación
Uso correcto de
los materiales del
medio.
Todos utilizaron bien los
materiales del medio en las
prácticas de laboratorio.
Conclusiones por
los estudiantes
Algunas preguntas no se
analizaron en su totalidad.
Análisis
TOTAL DE PUNTAJE
Tercera sesión
Esta sesión se diseñó para realizar el experimento relacionado con el principio de
conservación de la energía el cual los estudiantes podrán desarrollar las
habilidades, destrezas, motivación y la interacción entre ellos, este se realizó en
grupo por lo que la participación activa fue muy importante para su aprendizaje en
las diferentes formas en que se manifiestan la energía y le permita entender mejor
los fenómenos que ocurren en su entorno.
39
El experimento N°2 consistió en verificar el proceso de transmisión de la energía
potencial elástica ya que en toda acción que puede variar el estado de reposo o de
movimiento de un cuerpo o bien producir deformaciones sobre él y energía
cinética cuando hay movimiento, este experimento se realizó a través de la
construcción de un modelo de catapulta, utilizando materiales del medio, como,
cartón, cuchara de metal o plástico, maule, resorte, Masquintey.
Se realizó en grupo para comprobar el principio de la conservación de la energía
obteniendo así un resultado excelente ya que los estudiantes lograron comprender
que la energía se transforma de una forma a otra.
En la cual hubo participación activa del estudiantado para el desarrollo de las
actividades interactuando con diferentes opiniones al realizar su análisis y
resultados.
Se proporcionó los experimentos a realizar con los pasos a seguir poniendo en
práctica su creatividad, logrando lo orientado en las actividades propuestas.
Es relevante ver el avance de los estudiantes con respecto a la diagnosis inicial
donde ellos comentan la transformación de la energía que se dan en los
experimentos. Logrando así apropiarse de conocimientos teóricos sobre el
principio de la conservación de la energía llevándolos a la práctica.
En la fotografía se puede observar
que los estudiantes usaron
correctamente los materiales del
medio y siguieron el procedimiento
orientado el cual fue fundamental
para obtener resultados satisfactorios
Estudiantes realizando experimento 2
40
En cada práctica de laboratorio los estudiantes dieron sus propias conclusiones,
que experimentar con los materiales completos o al quitar la cuchara llegan a una
misma respuesta donde a ellos se les hace fácil la comprensión del contenido y
más provechosa ya que así pudieron llevar unida la teoría con la práctica.
En este experimento los estudiantes lograron seguir los pasos para comprobar la
transformación de la energía de una forma a otra, sin embargo después de
haberlo realizado como las facilitadoras les orientaron, uno de los grupos lo volvió
a realizar sin utilizar la cuchara para observar que cambios se obtenía al hacerlo
en el cual obtuvo el mismo resultado.
Ya que al aplicar fuerza a un resorte se produce una deformación debido a su
elasticidad, es por ello que se le llama energía elástica y al rebotar el objeto que lo
deforma este adquiere energía cinética y energía potencial gravitatoria.
En esta sesión se tomó en cuenta la participación de todos los estudiantes los
cuales se integraron a todo el proceso de análisis y contestación de las
interrogantes e interacción en el plenario.
41
Rúbrica de la segunda práctica de laboratorio (ver anexo # 2 pág. 48).
Prácticas de laboratorio realizadas por el grupo N° 1 y N° 2
Competencia Excelente (5 pts.) Aceptable
(4 pts.)
Requiere mejora
(1 pts.)
Puntos
Desarrollo de
prácticas de
laboratorio.
Los estudiantes aplicaron todos
los pasos orientados por la
docente (leer y analizar la
práctica da laboratorio, formo
grupo de trabajos, realizo el
procedimiento, dio conclusión).
Orden y estética. Las prácticas de laboratorio
realizadas se han presentado de
manera ordenada, clara y fácil de
interpretar.
Uso correcto de
los materiales del
medio.
Todos utilizaron bien los
materiales del medio en las
prácticas de laboratorio.
Conclusiones por
los estudiantes
Algunas
preguntas no
fueron
analizadas.
Análisis
TOTAL DE PUNTAJE
42
Cuarta sesión
En la diagnosis final se pretendía
verificar la asimilación del contenido
del principio de la conservación de la
energía.
Dando respuesta a las estrategias
aplicadas apropiándose así de
conocimientos básico y viendo la
temática desde otro punto de vista.
Resultados de diagnosis final.
Mediante esta sesión, se logró evidenciar que los estudiantes se integraron
mostrando interés por la actividad.
Preguntas de la diagnosis final
A- Mencione algunas formas de energía que conozca.
B- ¿Qué afirma el principio de conservación de la energía?
C- ¿De tres ejemplos de su vida donde se manifieste el principio de la
conservación de la energía?
D- ¿Considera que los aprendizajes adquiridos se relacionan con la vida
diaria? ¿Por qué?
E- ¿Qué conocimientos nuevos adquirió a través de las diferentes actividades
realizadas?
43
En este gráfico se muestran los resultados obtenidos de las preguntas de la
diagnosis final.
En la diagnosis final se logró superar el proceso de aprendizaje obteniendo un 100%
de respuestas correctas al relacionar la teoría con la práctica en el principio de la
conservación de la energía con estudiantes de décimo grado el cual permitió dar
salida al tercer objetivo específico.
Al evaluar la participación de los estudiantes durante la aplicación de estrategias
metodológicas se observó que un 100% participaron activamente asumiendo que
se dio muy buena participación.
100,00% 100% 100% 100,00% 100%
0,00% 0% 0% 0,00% 0% 0,00%
20,00%
40,00%
60,00%
80,00%
100,00%
120,00%
A B C D E
Po
rce
nta
je e
n c
ad
a c
ate
go
ria
Diagnosis final
Contestacion correcta
Contestacion incompleta
Contestacion incorrecta
No contesto
44
Los estudiantes comentaron que las actividades les permitieron compartir
experiencias nuevas, ayudarse y comprender que la energía es parte de la vida
diaria.
Las evidencias mostradas dan a conocer el avance obtenido por los estudiantes con
relación a la primera sesión, por tanto demuestra que los experimentos tienen gran
efectividad para mejorar el aprendizaje de los estudiantes y que lleven la teoría a la
práctica en el principio de la conservación de la energía permitiendo así la
participación activa e integración en las diferentes actividades propuestas facilitando
la contextualización de contenidos con su vida cotidiana.
Es importante mencionar que al aplicar experimentos en el aula de clase facilita el
aprendizaje de los estudiantes y se logran apropiar más fácil de los contenidos
relacionándolos con el medio que lo rodea de aquí la importancia de experimentar,
permitiendo desarrollar habilidades, destrezas y el involucramiento en su
aprendizaje.
Es por ello que en consecuencia se deduce que las estrategias metodológicas
causaron un impacto positivo en los estudiantes y esto mejoró notablemente su
aprendizaje.
45
VII. Conclusiones
En este acápite se presentan las conclusiones de esta investigación las cuales se
derivan de todo el proceso realizado.
Se proporcionaron estrategias metodológicas del principio de conservación de la
energía con el fin de mejorar el proceso aprendizaje con estudiantes de décimo
grado.
Se formularon experimentos sencillos sobre el principio de conservación de la
energía vinculando la teoría con la práctica
Se aplicaron los experimentos como estrategias metodológicas para el
aprendizaje del principio de conservación de la energía con el propósito de
fundamentar la teoría con la práctica.
Se evaluaron los resultados obtenidos en la aplicación de estrategias
metodológicas para el aprendizaje del principio de conservación de la energía
para conocer el grado de aprendizaje de los estudiantes
Se comprobó con los resultados obtenidos en las diferentes sesiones que la
experimentación facilita el mejoramiento del aprendizaje del principio de la
conservación de la energía ya que los estudiantes demostraron mayor interés por
la clase e identificaron las transformaciones que se dan de la energía de una
forma a otra.
Los estudiantes demostraron conocimientos, habilidades y destrezas sobre el
concepto principio de la conservación de la energía en las actividades
propuestas, reconociendo que la física tiene aplicaciones en la vida diaria.
46
VIII. Recomendaciones
En este acápite se presentan las recomendaciones en base a la investigación
realizada:
A los docentes:
Aplicar prácticas de laboratorio para que el estudiante mejore el conocimiento
y así pueda motivarlos a que se integren en las diferentes actividades en el
aula de clase.
Tomar en cuenta los conocimientos previos de los estudiantes para diseñar
prácticas de laboratorios las cuales deben ser claras, precisas y de fácil
comprensión.
Fomentar la implementación de estrategias metodológicas que promuevan un
aprendizaje constructivo del conocimiento en los estudiantes donde ellos
relacionen la teoría con la práctica.
Promover la experimentación con materiales del medio que sean accesibles
durante la realización de las diferentes actividades de la clase tanto en
equipos como individuales para garantizar la realización de los mismos.
A futuros investigadores que quieran poner en práctica este trabajo se le
sugieren tres experimentos. (ver anexo # 12 y pág. # 62 – 65)
A los estudiantes:
Aprovechar su creatividad en la realización de las tareas educativas e
integrarse en su totalidad en las actividades orientadas por los docentes.
Hacer uso adecuado de la tecnología y de materiales del medio.
47
IX. Bibliografía
Ahumada Acevedo, P. (2001). la evaluacion en una concepcion de
aprendizaje significativo (valparaiso ed., Vol. 300). bulnes, santiago de chile,
chile.
Cubero Venegas, C. M. (Año 2004). LA DISCIPLINA EN EL AULA:
REFLEXIONES EN TORNO A LOS PROCESOS DE COMUNICACIÓN (Vol.
volumen 4). Costa Rica.
Dalen, V., & Meyer, J. W. (2006). http://noemagico.blogia.com/2006. Obtenido
de metodologiainter.weebly.com/uploads/.../la_investigacin_descriptiva.pdf.
De Cabo, J., Riera, A., & Calaf, M. (s.f.). Enciclopedia Autodidactica Oceano
Color (Vol. 4 y 5 ). Barcelona, España: Oceano.
Freire, P. (s.f.). ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS PARA LA ENSEÑANZA
DE LA MATEMÁTICA.
Maynard Alvarado, O. (2014). Física décimo grado (Vol. 1). (C. Escobar
Morales, & A. Mairena Maradiaga, Edits.) Managua, Nicaragua: San Miguel.
Moreira, M. A. (1997). APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO: UN CONCEPTO
SUBYACENTE. (M. L. Rodríguez Palmero, Trad.) españa.
Moreno, A. (2009). la temporalidad. granada.
Ramírez Avila, M. (s.f.). mecanica de la particula (Vol. 2).
Ruiz Canales, Y. E., Castillo Pérez, E., & Idiáquez Pérez, D. M. (2011).
seminario de graduación . Estelí.
48
X. Anexos Anexo # 1, Operacionalización según objetivos específicos
Objetivos específicos Variable Concepto Dimensión Indicadores Instrumentos
Formular estrategias
metodológicas para el
aprendizaje del principio
de la conservación de la
energía vinculando la teoría
con la práctica.
Aprendizaje Se define como el conjunto de actividades
que se realizan para lograr modificación en
la conducta de cada individuo. Es decir que
el aprendizaje es un proceso en el cual el
educando es sujeto activo quien aprende
nuevas ideas o conceptos a partir de lo
que ya posee esto se realiza con el
ambiente
Proceso de
enseñanza -
aprendizaje
La aplicación de estrategias
metodológicas vincula la teoría
con la práctica.
Aplicación de los pasos para
realizar los experimentos
Estrategias
metodológicas
Aplicar estrategias
metodológicas en el
principio de conservación
de la energía para el
aprendizaje de los
estudiantes relacionando la
teoría con práctica.
Estrategias
metodológicas
Estrategias metodológicas: Son una serie
de pasos que determina el docente para
que los estudiantes consigan apropiarse
del conocimiento
Adquiere
habilidades y
destrezas al
realizar
experimento
Logran apropiarse de
conocimientos para ponerlos en
prácticas.
Rúbrica
Evaluar los resultados
obtenidos en la aplicación
de estrategias
metodológicas para el
aprendizaje del principio de
conservación de la energía
Evaluación. La evaluación debe de ser un proceso en la
vida del ser humano desde niño se debe
aprender todo aquello que se hace y se
deja de hacer para adquirir un sentido de
responsabilidad en los estudiantes.
Se apropia de los
pasos a seguir en
las prácticas de
laboratorio
Eficiencia en las actividades
orientadas en cada estrategia.
Comprensión de las actividades
orientadas.
Trabajo de equipo.
Uso de materiales del medio.
Prácticas de
laboratorio
orientados en base a
las estrategias
elaboradas.
Plenario
49
Anexo # 2, Rúbrica de evaluación
Centro: Colegio Rural El Rosario
Grado: Décimo Grado
Nombre del estudiante: ________________________________________
Fecha: ______________
COMPETENCIA EXCELENTE (5 PTS) ACEPTABLE
(4 PTS)
REQUIERE
MEJORA (1 PTS)
PUNTOS
Desarrollo de
prácticas de
laboratorio.
El estudiante aplicó todos los
pasos orientados por la
docente (leer y analizar la
práctica da laboratorio, formar
grupo de trabajos, realizar el
procedimiento, dar una
conclusión).
Innova para
desarrollar
prácticas de
laboratorio.
Algunas veces usa una
estrategia adecuada
para la explicación de la
clase, aunque se le
dificulte.
10
Orden y estética. Las prácticas de laboratorio
realizado se han presentado
de manera ordenada, clara y
fácil de interpretar.
Las prácticas de
laboratorio
realizado de
manera ordenada
y organizada,
aunque no se
evidencia bien la
interpretación
Las prácticas de
laboratorio son
presentadas de manera
organizada, pero puede
ser difícil de analizar
debido al orden y
estética presentado.
10
Uso correcto de los
materiales del
medio.
Todos utilizaron bien los
materiales del medio en las
prácticas de laboratorio.
Los materiales y
procedimientos
en la práctica de
laboratorios están
claros.
Algunos utilizaron bien
los materiales del medio
en las prácticas de
laboratorio.
10
Conclusiones por
los estudiantes
Todas las prácticas de
laboratorio fueron resueltas
Algunas
preguntas no
fueron
analizadas.
Alguna de las
orientaciones no fueron
realizadas.
10
Análisis
TOTAL DE PUNTAJE 40
50
Anexo # 3, Entrevista a docente
Datos generales
Centro: Colegio Rural El Rosario.
Nombre: Darlang Rivera.
Grado: Décimo Grado.
Se está llevando a cabo un trabajo de investigación sobre el tema
experimentación metodológica para el aprendizaje del principio de la
conservación de energía en los estudiantes de décimo grado. Por tal motivo
solicitamos que nos de su aporte a las siguientes preguntas.
1. ¿Cuándo desarrolla el contenido de principio de conservación de la
energía que logros han manifestado sus estudiantes?
2. ¿Qué dificultades presentan los estudiantes en el desarrollo del
contenido?
3. ¿Qué estrategias metodológicas utilizaría con los estudiantes para
desarrollar el principio de la conservación de la energía?
4. ¿Explique por qué al realizar experimentos se podrá facilitar el
aprendizaje de los estudiantes?
51
Anexo # 4, Diagnosis inicial
Datos generales
Centro: Colegio Rural El Rosario.
Nombre: __________________________________
Grado: Décimo Grado.
Estimado estudiante.
El propósito de presentarle una serie de ejercicios, donde podrá compartir sus
experiencias y conocimientos adquiridos en su vida. Así como ideas y
opiniones los que serán muy relevantes para nuestro trabajo de investigación.
De ante mano se le agradece.
1. ¿De ejemplos de manifestaciones de energía en su vida diaria?
2. ¿Qué energía proporciona un péndulo al oscilar?
3. ¿Qué tipo de energía se transforma en una planta hidroeléctrica?
4. ¿Por qué los contenidos del principio de conservación de la energía son
útiles para la vida?
5. ¿Qué tipos de energías realiza todas sus actividades?
52
Anexo # 5, Estrategias metodológicas
Estrategia # 1, Práctica de laboratorio de conservación de la energía.
Centro: Colegio Rural El Rosario
Nombre del estudiante: _______________________________
Sección y Nivel: Décimo grado “A”
Fecha: ____________________
Objetivo:
Verificar el proceso de transmisión de la energía cinética al realizar un trabajo,
a través de la construcción de un plano inclinado, utilizando materiales del
medio.
Fundamentación teórica:
Energía: Es la capacidad que posee un cuerpo al realizar un trabajo debido al
movimiento o velocidad que posee, sus diferentes manifestaciones, lo cual se
relaciona con la trasferencia de energía de un cuerpo a otro y su
transformación.
Trabajo: Es necesario aplicar fuerza sobre un objeto y como consecuencia de
ella se produce un desplazamiento, el trabajo se mide en Newton-metro esta
unidad de medida se denomina julio (J).
Las docentes presentan objetivo y temática a desarrollar. (15minutos).
1. se dan a conocer las recomendaciones para llevar a cabo los
experimentos.
Las facilitadoras entregan un papelito a cada estudiante donde lleva un
número y se juntaran los que tengan el mismo número para formar equipo
de trabajo. (5minutos).
1. Realice ordenadamente con su equipo de trabajo el siguiente
experimento y lo orientado. (40minutos).
53
Materiales:
Un plano inclinado (madera o cartón)
Un carrito de juguete
Un taco de madera o caja.
Bolsas pequeñas de arena con diferente masa (4 onza y 1/2).
Base de madera o libros.
Procedimiento:
Tomando en cuenta los conceptos de conservación de la energía, realícelo
siguiente:
1. En el piso ubique el trozo de madera o libro para diseñar el plano inclinado, a
un extremo y al otro extremo ubique un taco de madera o caja para poner un
alto al carro.
2. Ubique el carrito y déjelo correr en el piso, observe su velocidad y, realiza
comentario de lo observado y comente lo q ocurre.
3. Coloque de una en una las bolsitas de arena o tierra sobre el carrito desde la
misma altura del plano inclinado.
Después de realizar el experimento responda:
4. ¿Sin producir trabajo, puede existir energía? ¿Por qué?
5. ¿Qué tipo de energía se obtiene del movimiento del carrito sobre la
superficie de la mesa? Explique.
RESUELVA
¿Cuál es la energía cinética que posee un cuerpo de 8 kg de masa, si este
viaja con una velocidad de 16m/s.
Realice un informe explicando; cómo les pareció la clase si le fue difícil,
fácil, provechosa y en que se les dificulto y porque. (10minutos).
Escriba sus propias conclusiones. (10minutos).
Participa en plenario y las docentes aclaran dudas que tengan.
(10minutos).
54
Estrategia # 2, Práctica de laboratorio de conservación de la energía.
Centro: Colegio Rural El Rosario
Nombre del estudiante: _______________________________
Sección y Nivel: Décimo grado “A”
Fecha: ____________________
Objetivo:
Verificar el proceso de transmisión de la energía potencial elástica de un
cuerpo al realizar un trabajo, a través de la construcción de un modelo de
catapulta, utilizando materiales del medio.
Fundamentación teórica:
Fuerza: Es toda acción que puede variar el estado de reposo o de movimiento
de un cuerpo o bien producir deformaciones sobre él.
Energía cinética: Se llama a la energía asociada a un objeto que se encuentra
en movimiento
Energía potencial elástica: Energía asociada a los objetos en virtud de su
elasticidad cuando se produce una deformación.
Dar a conocer los objetivos de la sesión mediante conversación con los
estudiantes. (15 minutos).
1. A través de lluvia de ideas participan recordando la sesión anterior.
2. Se dan las recomendaciones para realizar los experimentos.
3. Se forman los equipos de 3 integrantes.
4. Realizan experimentos (40minutos).
Materiales a utilizar:
Un cartón
Una cuchara (metal o plástico)
Maule o canica.
Un resorte flexible (este puede ser de un lapicero, cuaderno)
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Masquintey
Procedimiento
1-En el cartón pegue el resorte y ubique la cuchara encima del resorte,
después ponga la esfera o maule.
2-Baje la cuchara para comprimir el resorte y luego suéltelo, repite la acción
varias veces aplicando cada vez mayor fuerza.
Luego del experimento realice lo siguiente.
1-¿Describa lo que ocurre al liberar la cuchara, después de comprimirla con el
resorte?
2-¿Qué ocurriría con el cuerpo colocado sobre la cuchara, si se aumenta o si
disminuye la deformación en el resorte?
3-¿En este caso como se llama la energía liberada?
4-¿En qué consiste el trabajo realizado sobre el resorte?
5-¿En qué se transforma el trabajo realizado sobre el resorte?
Realice un informe explicando: cómo les pareció la clase si le fue difícil,
fácil, provechosa y en que se les dificulto y porque. (15minutos).
Escriba sus propias conclusiones. (10minutos).
A través de una rifa se elegirá a un grupo para, que exponga el trabajo
realizado y los demás darán sus opiniones. (15minutos).
Conclusión final. (10minutos).
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Anexo # 6, Diagnosis final
Datos generales
Centro: Colegio Rural El Rosario.
Nombre: __________________________________
Grado: Décimo Grado.
Estimados estudiantes a continuación se les presentan las siguientes
preguntas, solicitamos que las responda.
1-Mencione algunas formas de energía que conozca.
2-¿Qué afirma el principio de conservación de la energía?
3-De tres ejemplos de su vida donde se manifieste el principio de la
conservación de la energía.
4-¿Considera que los aprendizajes adquiridos se relacionan con la vida diaria?
¿Por qué?
5-¿Qué conocimientos nuevos adquirió a través de las diferentes actividades
realizadas?
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Anexo # 7, Entrevista a la docente
ENTREVISTA A LA DOCENTE 1
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Anexo # 8, galería de imágenes de las diagnosis iniciales
DIAGNOSIS INICIALES 1
DIAGNOSIS INICIALES 2
DIAGNOSIS INICIALES 3
Estudiantes respondiendo
diagnosis inicial 1
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Anexo # 9, galería de fotos de estudiantes realizando práctica de
laboratorio N° 1
Equipo 1
Equipo 2
Anexo # 10, galería de fotos de estudiantes realizando práctica de
laboratorio N° 2
Equipo 1
Equipo 2
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Anexo # 11 galería de foto e imágenes
Estudiantes respondiendo
diagnosis final 2
DIAGNOSIS FINALES 1
DIAGNOSIS FINALES 2
DIAGNOSIS FINALES 3
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Anexo # 12 Experimentos propuestos para futuros investigadores
Experimento N° 1
Tema: Transformación de la energía potencial gravitatoria, cinética y elástica
Objetivo: Verificar la transformación de la energía de una forma a otra.
Fundamentación teórica: El principio de conservación de la energía dice que la
energía no se crea ni se destruye solo se transforma de una forma a otra, cuando
un objeto está situado a una determinada altura posee un tipo de energía y al caer
esa energía se transforma en otra.
Materiales
Dos pelotas una de jugar jacks y una de tenis.
Un lugar al aire libre.
Procedimiento:
Tomando en cuenta los conceptos de conservación de la energía, realice lo
siguiente:
1- Deja caer las dos pelotas, por separado y desde la misma altura. Observa
la altura que alcanzan al rebotar.
2- Ahora coloca la pelota pequeña sobre la grande sujetando una con cada
mano y deja que caigan a la vez. Requiere un poco de práctica, no te
preocupes si no te sale a la primera.
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3- Observa el rebote y repita el experimento otra vez.
Luego del experimento realice lo siguiente:
1- Realice el esquema
2- ¿Qué energía posee la pelota antes de caer al suelo?
3- ¿Al caer la pelota va aumentando o disminuyendo la energía?
4- ¿En qué tipo de energía se transforma la energía gravitatoria al caer la
pelota al suelo?
5- ¿Qué sucede cuando la pelota revota? Explique.
Escoger un estudiante por grupo, para compartir conocimientos con los demás
compañeros.
Con los aportes dados llegaran a las conclusiones.
Conclusiones
Antes de empezar a caer la pelota tiene energía potencial gravitatoria por estar a
una determinada altura, ya que la energía no se destruye sino que se transforma
de una forma a otra. La energía cinética es la que posee un movimiento.
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Experimento N°2
Tema: Conservacion de la Energia.
Objetivo: Comprobar el cumplimiento del principio de la conservacion de la
energía.
Fundamentacion teorica: Se entiende que la suma de la energia cinetica y
potencial que posee dicho cuerpo en un instante es la energia mecanica total de
un cuerpo en un instante dado.La energia mecanica total permanece constante
siempre y cuando no actuen fuerzas conservativas Es lo que se conoce como
“Principio de conservacion de la energia”.
Materiales
Cinco reglas pequeñas o pedasos pequeños de palos.
Madeja o cabulla
Una canica u otra esfera.
Un carton para apoyar las raglas
Procedimiento
1- Amarre las reglas con la madeja formando la base de un columpio.
2- Ya formado ubiquelo encima del carton.
3- Luego amarre la canica con madeja y forme un péndulo simple.
Esquema
Después del experimento responda:
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1- ¿Al estar en movimiento la canica que energía posee?
2- ¿Al estar a una altura determinada la canica con respecto al nivel de
referencia que energía se le asigna?
3- ¿Cómo se le llama a cada instante a la suma de la energía potencial y
energía cinética en un péndulo simple?
Conclusiones:
Los estudiantes concluirán que la energía mecánica es la suma de la energía
cinética y la potencial. La energía potencial está asociada con los cambios de
posición y la cinética con los cambios de velocidad.
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Experimento N ° 3
Tema: Energia potencial y Energia cinética
Objetivo: Reconoce la transformacion de la energia cinética y potencial.
Fundamentacion teorica:
Energia cinetica: La forma de energia asociada a los cambios de velocidad recibe
el nombre de energia cinetica, es por tanto la energia mecanica que posee un
cuerpo en virtud de su movimiento o velocidad.
Energia potencial: Se define como la energia determinada por la posicion de los
cuerpos.
Materiales
2 o 3 pichingas de plastico de tres litros.
Arena,piedras pequeñas,agua o tierra.
Cabulla o manila .
Un palo de 1metro y medio de largo.
Procedimiento
1- Se forman los grupos de trabajo.
2- Llene las pichingas del material antes mencionado.
3- Cuando esten llenas las pichingas amarrelas con la manila junto con el
palo para que no se caigan formando asi una pesa casera utilizando los
materiales del medio.
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4- Luego que han construido las pesas que los estudiantes levanten varias
veces las mismas ,tomando nota de lo observado .
5- Dibuje el esquema según lo realizaron en la practica los estudiantes.
Luego del experimento realice lo siguiente:
1- ¿Al inicio que tipo de energía poseía la pesa? ¿Por qué?
2- ¿De qué depende la energía potencial?
3- ¿Qué transformación de energía se dan en el experimento?
4- Escriba la conclusión a que llego.